Atklājumi.lv

Jauna metode ūdens sašķelšanai ūdeņradī un skābeklī

Efektīva sistēma ar mākslīgu katalizatoru, kas, izmantojot Saules gaismu, spētu sašķelt ūdeni ūdeņradī un skābeklī ir viens no lielākajiem mūsdienu zinātnes izaicinājumiem. Ja tādu iekārtu izdotos uzbūvēt, ilgtermiņā tiktu atrisinātas energoapgādes problēmas, iegūstot tīru, videi drošu degvielu.

Šobrīd pieejamās ūdeņraža ieguves sistēmas ir mazefektīvas un tām, lai darbotos, bieži vien vajadzīgi papildu ķīmiskie reaģenti. Tāpēc nepieciešams meklēt jaunus ūdens sašķelšanas mehānismus. Nopietnu soli šajā virzienā ir spēruši Vaicmana Zinātnes institūta (Izraēla) speciālisti, kuru pētījumu rezultāti nesen publicēti žurnālā Science. Zinātnieki, profesora Deivida Milšteina vadībā, īstenoja vairākpakāpju reakciju secību, kuru gaitā atbrīvojas ūdeņradis un skābeklis. Reakcijas ierosina paaugstināta temperatūra un gaisma, bet tās notiek pateicoties īpašam, Milšteina iepriekš izstrādātam metāla kompleksam, kura centrā atrodas rutēnijs, bet ārējo daļu veido organiskas vielas.
Darba grupa atklāja, ka, sajaucot metāla kompleksu ar ūdeni, atomsaites starp ūdeņraža un skābekļa atomiem pārtrūkst, vienam ūdeņraža atomam piesaistoties kompleksa organiskajai daļai, bet atlikušajai OH grupai piesaistoties pie metāla centra.

Šī, modificētā kompleksa versija kalpo kā bāze procesa nākošajam solim: "karstuma stadijai". Kad ūdens šķīdumu sakarsē līdz 100 grādu temperatūrai pēc Celsija skalas, ūdeņraža gāze - potenciāls tīras degvielas avots - atbrīvojas, bet metāla centram tiek pievienota vēl viena OH grupa.

"Tomēr pati interesantākā ir trešā daļa- "gaismas stadija"," saka Milšteins. "Kad mēs kompleksu trešajā stadijā istabas temperatūrā eksponējām gaismā, izdalījās skābekļa gāze, bet metāla komplekss atjaunojās savā sākumstāvoklī, ļaujot to izmantot vēlreiz.
Tagad, kad Milšteina komanda ir uzbūvējusi mehānismu, kas vairākos soļos bez papildu reaģentiem sašķeļ ūdeni ūdeņradī un skābeklī, zinātnieki plāno nākošo pētījumu, kura ietvaros atsevišķās stadijas centīsies apvienot vienā efektīvā katalizatora sistēmā.

Avots:

http://wis-wander.weizmann.ac.il

© Atklajumi.lv. Pārpublicēt atļauts tikai ievērojot ŠOS NOTEIKUMUS.